Berührungsfreier elektrischer Abstandsmessgeber
Es sind berührungsfreie Abstandsgeber bekannt, die im wesentlichen aus oi. nem Kondensator bestehen ; der eine Belag des Kondensators ist mit der Messapparatur verbunden, der andere Belag is auf dsen Gegenstand, desslen Absband von dem ersten Belag gemessen wer denEsoll, anzgebracht. Der Konden. slator kann Bestandteil eines Schwingkreises sein. Abstandsänderungen der beiden Beläge ändern die Kapazität des Schwingkreises.
Die daraus resultierende Frequenzänderung ist ein Mass für den Abstand Andere blekannbe, auf dem Konden- satorprinzip beruhende Abstandsgeber beeinflussen einen Trägerfrequenzverstärker.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen berührungsfreien elektrischen Abstandsmessgeber zu schaffen, der unmittelbar ein so grossos elektrisches Signal liefert, dass sich Verstärkungsmassnahmen erüb rigen. Gemäss der Erfindung ist ein derartiger berüh- nungsfreier elektrischer Abstandsmessgeber dadurch ge- kennzeich. net, dass die Endflächen zweier von ei.
nem Permanentmagneten erregter Polschuhe als Tastflpchen fiir den zu messenden Abstand von einem magnetischen Gegenstand vongesehen sind und dass in einem Luftspalt des Magnetgestells mindestens eine Feldplatte als Bestandteil eines Messstromkreises angeordnet ist.
Die Änderung des Abstandes von dem das Mess- objekt bildenfden magnetischen Ge. gens, tand zur Tastfläche des Gebers bewirkt im Magnetgestell eine Flués- änderung. Die magnetischen Kraftlinien treten durch die endflächen der Polschuhe aus dem Eisenkreis aus und schliessen sich über das messobjekt. Durch Abstandsänderungen wird der magnetische Widerstand des gesamten Kreilses geändert. Die Idaraus resuitierenden Flüänderungen varüeren den Widerstandswert des magnetfeldabhängigen Halbleitzerwiderstandes (Feldplatte).
Die Widerstandsänderungen können von einer Grössenordnung s, oin, die es ges ! battet, : sie unmittelbar durch Anzeigeinstrumente aufzunehmen.
Anwendungen für die Erfindungen ergeben sich u. a. bei der Messung der Wellenexzentrizitpt von Maschinen, bei Lagersipel- und Ventilwegemessung und bei der Messung von Ölfilmdicken. Die Erfindung ist jedoch auch für dynalmischle Messungen Xgeeignet, beispielsweise, um Schwingungen von magnetischen Teilen an Maschinen oder Bauwerken zu messen.
Anhand einer Figur. die ein Asführungsbeispiel darstellt, wird die Erfindung erläutert.
Ein Magnetgestell, das aus zwei Polschuhen 1 und einem Perm. anentmagneten 3 besteht, liegt einer Welle 4, die im Querschnitt dargestellt ist, gegenüber. Die Endflächen der Polschuhe 1 blilden ein, e Tastfläche 5.
Die aus dieser Tastfläche austretenden magnetischen Feldlinien schliessen sich über Idas magnetische Material der Welle 4. Läuft die Welle nicht vollkommen zentrisch, so ändert sich der Abstand A zwischen der Tastfläche 5 und der Welle 4. Damitl ändert sich der magnetische Widerstand des gesamten Magnetkreises.
In einem zweiten Luftspalt des Magnetgestells is ein magnetfeldabhängiger Halbleiterwiderstand 2 (Feld- platte) angeordnet. Die aus der Änderung des magnetischen Widerstandes des Gesamtkreises herrührende Flussänderung steuert den Widerstand der Fleldplìatfe 2, die in einem nicht dargestelltan MeBstromkreis lie-t.
PATENTANSPRUCH
Berührungsfreier elektrischer Abstandsmessgeber, dadurch gekennzeichnet, dass die Endflächen zweier von einem Permlanentmagneben (3) erre,-ter Polschuhe (1) als Tastflächen (5) für den zu messlen ! den Abstand (A) von ciinem magnetischen Gegenstand (4) vorgesehen sind unfd dass in einem Luftspalt des Ma, gnetgestells mindestens eine Feldplatte (2) als B, estandtleil eines Messstromkreises angeordnet ist.
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Non-contact electrical distance sensor
Contactless distance sensors are known, which essentially consist of oi. consist of a capacitor; One layer of the capacitor is connected to the measuring apparatus, the other layer is attached to the object whose distance from the first layer is to be measured. The condens. slator can be part of an oscillating circuit. Changes in the distance between the two pads change the capacity of the resonant circuit.
The resulting frequency change is a measure of the distance. Other blekannbe distance sensors based on the capacitor principle influence a carrier frequency amplifier.
The invention is based on the object of creating a non-contact electrical distance measuring transducer which directly supplies such a large electrical signal that reinforcement measures are unnecessary. According to the invention, such a contact-free electrical distance measuring transducer is characterized. net that the end faces of two of ei.
nem permanent magnet excited pole shoes are seen as a tactile surface for the distance to be measured from a magnetic object and that at least one field plate is arranged as part of a measuring circuit in an air gap of the magnet frame.
The change in the distance from the magnetic Ge. gens, tand to the touch surface of the encoder causes a change of flués in the magnet frame. The magnetic lines of force exit the iron circle through the end faces of the pole shoes and close over the measuring object. By changing the distance, the magnetic resistance of the entire circle is changed. The flue changes resulting from this varüeren the resistance value of the magnetic field-dependent semiconductor resistance (field plate).
The changes in resistance can be of an order of magnitude s, oin, which makes it tot! batte,: to record them directly through display instruments.
Applications for the inventions arise u. a. when measuring the shaft eccentricity of machines, when measuring bearing sipple and valve travel and when measuring oil film thicknesses. However, the invention is also suitable for dynamic mixed measurements X, for example to measure vibrations of magnetic parts on machines or buildings.
Using a figure. which represents an exemplary embodiment, the invention is explained.
A magnet frame, which consists of two pole pieces 1 and a perm. anentmagneten 3 is a shaft 4, which is shown in cross section, opposite. The end surfaces of the pole shoes 1 form a touch surface 5.
The magnetic field lines emerging from this touch surface close over Ida's magnetic material of shaft 4. If the shaft is not completely centered, the distance A between touch surface 5 and shaft 4 changes. This changes the magnetic resistance of the entire magnetic circuit.
A magnetic field-dependent semiconductor resistor 2 (field plate) is arranged in a second air gap in the magnet frame. The change in flux resulting from the change in the magnetic resistance of the entire circuit controls the resistance of the field plates 2, which are supplied to a measuring circuit (not shown).
PATENT CLAIM
Contact-free electrical distance measuring transducer, characterized in that the end faces of two pole shoes (1) reached by a permanent magnet (3) as touch surfaces (5) for the to be measured! the distance (A) from a magnetic object (4) are provided and that at least one field plate (2) is arranged as part of a measuring circuit in an air gap of the magnetic frame.
** WARNING ** End of DESC field could overlap beginning of CLMS **.